(57)【要約】【課題】モータ軸の熱処理に起因する歪を防止、低減し、更に、ピニオン一体型モータの回転に伴う振動・騒音の防止、及び、納期短縮を可能とする。【解決手段】モータ軸１０４の軸方向に回転子１４４と固定子１４２との対向間隙Ｇ１を設けることにより、ピニオン１１２が一体的に直切りされた軸長の短いモータ軸１０４を搭載可能とする。【選択図】図１
2006141120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオンが一体的に直切り形成されているモータ軸を備え、且つ、
自身の回転子と固定子との対向間隙が、前記モータ軸の軸方向に形成されている
ことを特徴とするピニオン一体型モータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ピニオンが直交型のピニオンである
ことを特徴とするピニオン一体型モータ。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記ピニオン一体型モータは、コアレスブラシレスモータである
ことを特徴とするピニオン一体型モータ。
【請求項４】
直交型のピニオンが一体的に直切り形成されているモータ軸を有し、且つ、自身の回転子と固定子との対向間隙が、前記モータ軸の軸方向に形成されているピニオン一体型モータと、
前記直交型のピニオンと噛合可能な直交型のギヤと、該ギヤの回転に伴って回転し、ドアの開閉をする駆動軸と連結可能とされた出力軸と、を有する減速機と、を備えた
ことを特徴とするドア開閉用ギヤドモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピニオン一体型モータ及び該ピニオン一体型モータを利用したドア開閉用のギヤドモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、図３記載のギヤドモータＧＭ２０１が開示されている。
【０００３】
ギヤドモータＧＭ２０１は、ピニオン一体型モータ２０２と減速機２３０からなる。
【０００４】
ピニオン一体型モータ２０２は、ラジアルギャップ型と称されるもので、鉄心（コア）２４８を有する電機子コイル（固定子）とロータマグネット（回転子）２４４の対向間隙Ｇ２がモータ軸２０４の半径方向に形成されている。
【０００５】
モータ軸２０４にはピニオン２１２が直切り形成されており、減速機２３０に備わるギヤ２１６と噛合している。ギヤ２１６は出力軸２１４に組み込まれている。この結果、モータ軸２０４の回転が直角方向に変更されると共に、減速された状態で出力されるようになっている。
【０００６】
ギヤドモータＧＭ２０１では、上述したようにモータ軸２０４にピニオン２１２が直切り形成されているが、これはモータ軸に直接ピニオンを形成することで部品点数を減らし、低コスト（且つコンパクト）なギヤドモータを提供可能とするためである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２６６９８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような先端にピニオンが直切りされたモータ軸は、単にモータの回転力（駆動力）を取り出す役割のみならず、広義のギヤ及びギヤシャフトとしての機能を併せ持っている。
【０００９】
よってこの種のモータ軸には、噛合による負荷や摩耗に耐えるべく所定の熱処理が施される。
【００１０】
しかし、これらの熱処理によって、モータ軸には熱による「反り」等の歪が発生する。
【００１１】
このようなモータ軸の歪は、ピニオン一体型モータの回転むらの原因となり、振動や騒音の原因となる。特に、ピニオン一体型モータと減速機を一体化したギヤドモータにおいて、モータ軸に直交型のピニオン（例えば、ベベル、ハイポイド、スピロイド、ウォーム等）を形成した場合には、その噛合構造から大きな騒音となり易い。
【００１２】
そのため例えばドア開閉用のギヤドモータなど、静音性が要求される用途に適用する場合には、歪を取り除く処理（直棒化）の工程が必要不可欠となる。この処理の一例としては、歪の発生したモータ軸の半径方向外側から適当な圧力を付勢しつつ、軸を回転させる（転がせる）手法がある。しかし、どこの工場にもある一般的な機械で行なえるわけではないため、費用も時間も必要となり、コスト高や処理時間が長くなるという不具合が生じていた。
【００１３】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、低コストで且つ短納期を確保しつつ、モータ軸の歪による振動や騒音の小さなピニオン一体型モータ、及び、特に該ピニオン一体型モータを使用したドア開閉用として最適なギヤドモータを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ピニオンが一体的に直切り形成されているモータ軸を備え、且つ、自身の回転子と固定子との対向間隙が、前記モータ軸の軸方向に形成されていることにより、上記課題を解決したものである。
【００１５】
これにより、軸長の短いモータ軸を搭載することを可能とし、たとえモータ軸にピニオンが直切りされた状態で搭載されていたとしても、熱処理に伴う歪の発生量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、低コストで、且つ短納期を確保しつつ、モータ軸の歪による振動や騒音の小さなピニオン一体型モータ、及び、該ピニオン一体型モータを使用したドア開閉用のギヤドモータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面に基づいて、本発明に係る実施形態の例を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係るモータを使用したドア開閉用のギヤドモータＧＭ１０１の構造図であり、（Ａ）は正断面図、（Ｂ）は側断面図である。図２は、前記ギヤドモータＧＭ１０１をモータ付動力伝達装置３００として用いたドア開閉のための全体構造図である。
【００１９】
ギヤドモータＧＭ１０１は、ピニオン一体型モータ１０２と減速機１３０とを連結したものであり、該ギヤドモータＧＭ１０１の出力軸１１４がプーリ３０２を駆動することにより、ドア駆動ベルト３０１を介して自動ドア３０３の開閉を行なうものである。減速機１３０は、ハイポイドピニオン１１２とハイポイドギヤ１１６を有する１段の直交型である。
【００２０】
前記ピニオン一体型モータ１０２のモータ軸１０４は、軸受１３６を介してモータケーシング１２２のエンドカバー１２２ａに、及び軸受１３８を介して同フロントカバー１２２ｃに装着され、２点で軸支されている。モータケーシング１２２の本体１２２ｂの中央ややフロントカバー１２２ｃ寄りの位置には、コアのない電機子コイル（固定子）１４２が内設され、該電機子コイル１４２にはプリント基盤１４０が貼着されている。
【００２１】
該電機子コイル１４２には、対向間隙Ｇ１を介して該電機子コイル１４２をモータ軸１０４の軸方向から挟み込むような形で、ロータマグネット（回転子）１４４が対向している。該ロータマグネット１４４はバックヨーク１４６を介してモータ軸１０４に装着されており、該ロータマグネット１４４の近傍には磁気センサ（ホールＩＣ、ホール素子）１４８が設置されている。
【００２２】
即ち、このピニオン一体型モータ１０２は、ロータマグネット１４４と電機子コイル１４２との対向間隙Ｇ１が、モータ軸１０４の軸方向に形成されているアキシャルギャップ型のコアレスブラシレスＤＣモータである。
【００２３】
一方、モータ軸１０４の先端には前記ハイポイドピニオン１１２が直切り形成されている。即ち、モータ軸１０４は減速機１３０の入力軸を兼ねている。ハイポイドピニオン１１２は、減速機ケーシング１２０の中に臨まされ、該減速機ケーシング１２０中のハイポイドギヤ１１６と噛合している。ハイポイドギヤ１１６は出力軸１１４に装着されている。出力軸１１４は、軸受１０６を介して減速機ケーシング１２０のケーシング本体１２０ａに、軸受１０８を介して出力軸カバー１２０ｂにそれぞれ装着されている。この構成により、モータ軸１０４と出力軸１１４は直交している。
【００２４】
減速機ケーシング１２０のケーシング本体１２０ａとモータケーシング１２２のフロントカバー１２２ｃは、当初より一体的に形成されている。
【００２５】
次にギヤドモータＧＭ１０１の作用を説明する。
【００２６】
ホールＩＣ１４８によりロータマグネット１４４の磁気が検出可能となっており、該ホールＩＣ１４８はこの検出磁気に基づいてロータマグネット１４４の回転位置（回転角度）を知り、図示せぬドライバを介して、電機子コイル１４２に供給される電流を（ブラシレスで）コントロールする。このようにして電機子コイル１４２に通電がされると、それに伴い該電機子コイル１４２に磁界が発生する。その磁界との吸引及び反発作用によって、ロータマグネット１４４がモータ軸１０４を中心に回転する。かかる回転はバックヨーク１４６を介してモータ軸１０４へと伝えられ、ハイポイドピニオン１１２及びハイポイドギヤ１１６の噛合により減速される。又、この噛合により回転方向が９０度転換されてハイポイドギヤ１１６の回転は出力軸１１４へと伝達される。
【００２７】
出力軸１１４はプーリ３０２と係合しており、出力軸１１４の回転に伴ってプーリ３０２も回転する。プーリ３０２の回転によりドア駆動ベルト３０１が回転移動することにより、該ドア駆動ベルト３０１に連結された自動ドアが開閉される。
【００２８】
ここで、この実施形態では、電機子コイル（固定子）１４２とロータマグネット（回転子）１４４との対向間隙Ｇ１をモータ軸１０４の軸方向（アキシャル方向）に確保することによって半径方向（ラジアル方向）に確保した場合に比べて（図３Ｌ２参照）、より短い軸長（Ｌ１）のモータ軸を搭載することが可能となる。
【００２９】
加えて、この実施形態ではピニオン一体型モータ内部で相当な体積を占める鉄心（コア）を使用せず、また軸方向に所定の長さを必要とするブラシもないコアレスブラシレスモータとすることによって、更に軸長の短いモータ軸１０４の搭載が可能となっている。
【００３０】
前述した熱処理により生ずる軸の歪は、処理を施す部材（モータ軸）が長いもの程（より正確には、モータ軸の全長を、モータ軸の最大直径で除した値が大きい程）、顕著に現われ易い。逆の視点で捉えるならば、直径に対して相対的により軸長の短いモータ軸をモータに搭載することができれば（例えばモータ軸の全長Ｌをモータ軸の最大直径ｄで除した値が６．０以下のモータ軸とすることができれば）、熱処理に伴うモータ軸の歪を確実に低減できる。
【００３１】
熱処理に伴うモータ軸の歪を小さくできれば、歪を取るための処理（直棒化処理）を簡素化でき（あるいは省略でき）、コストをより低減できると共に、静音性を維持することができる。
【００３２】
特に、ドアの開閉にギヤドモータを使用する場合には、直交型のギヤドモータの設置位置の近傍を人間が通過（位置）することから、静音性が高いレベルで要求されるため、モータ軸の歪の発生を低減し、防止することによって振動・騒音を防ぐことは、極めて効果的であり、本発明特有の効果が最も現われる使用態様である。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、モータ軸に直切り形成されるピニオンとして直交型のハイポイドピニオンが採用されていたが、これ以外に、例えばスパー、ヘリカル等のピニオンが直切り形成されている場合でも、相応の効果が得られる。
【００３４】
更に、減速機は、必ずしも１段減速である必要はなく、必要により複数段の減速機を用いることも可能である。
【００３５】
又、上記実施形態においては、コアレスブラシレスのアキシャルギャップ型のモータが採用されていたが、コアレスブラシレスの構成については、必ずしも必須とはされない。
【００３６】
これにより、モータ軸の歪を防止するべく軸長の短いモータ軸の搭載を可能としたギヤドモータを用途に応じて柔軟に提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ドア開閉用の駆動源としての利用価値が存在する。更には、この他にも人間（及び動物一般）の近傍に設置しなければならなず、従って低振動、低騒音が要求される駆動源としての利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態の一例に係るアキシャルギャップ型ハイポイドギヤドモータの構造の一例を示すもので、（Ａ）は正断面図、（Ｂ）は側断面図
【図２】上記ギヤドモータを動力伝達装置として使用したドアの全体構造図
【図３】従来のラジアルギャップ型ハイポイドギヤドモータを示すもので、（Ａ）は正断面図、（Ｂ）は側断面図
【符号の説明】
【００３９】
ＧＭ１０１、ＧＭ２０１…ハイポイドギヤドモータ
１０２、２０２…ピニオン一体型モータ
１０４、２０４…モータ軸
１０６、１０８、１３６、１３８…軸受
１１２、２１２…ハイポイドピニオン
１１４、２１４…出力軸
１１６、２１６…ハイポイドギヤ
１２０…減速機ケーシング
１２０ａ…減速機ケーシング本体
１２０ｂ…出力軸カバー
１２２…モータケーシング
１２２ａ…エンドカバー
１２２ｂ…モータケーシング本体
１２２ｃ…フロントカバー
１２４…ボルト
１３０、２３０…減速機
１４０…プリント基盤
１４２…電機子コイル（固定子、ステータ）
１４４、２４４…ロータマグネット（回転子、ロータ）
２４８…鉄心（コア）
３００…モータ付動力伝達装置
３０１…ドア駆動ベルト
３０２…プーリ
３０３…自動ドア（ウィング）
Ｌ１、Ｌ２…モータ軸長さ
【図１】
2006141120.tif 000003
【図２】
2006141120.tif 000004
【図３】
2006141120.tif 000005